合金与晶体的区别

第二章 金属与合金的晶体结构与结晶第一节 金属的晶体结构自然界的固态物质，根据原子在内部的排列特征可分为晶体与非晶体两大类。

晶体与非晶体的区别表现在许多方面。

晶体物质的基本质点（原子等）在空间排列是有一定规律的，故有规则的外形，有固定的熔点。

此外，晶体物质在不同方向上具有不同的性质，表现出各向异性的特征。

在一般情况下的固态金属就是晶体。

一、晶体结构的基础知识（1）晶格与晶胞为了形象描述晶体内部原子排列的规律，将原子抽象为几何点，并用一些假想连线将几何点连接起来，这样构成的空间格子称为晶格（图2-1）晶体中原子排列具有周期性变化的特点，通常从晶格中选取一个能够完整反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞（图2-1），它具有很高对称性。

（2）晶胞表示方法不同元素结构不同，晶胞的大小和形状也有差异。

结晶学中规定，晶胞大小以其各棱边尺寸a 、b 、c 表示，称为晶格常数。

晶胞各棱边之间的夹角分别以α、β、γ表示。

当棱边a b c ==，棱边夹角90αβγ===︒时，这种晶胞称为简单立方晶胞。

（3）致密度金属晶胞中原子本身所占有的体积百分数，它用来表示原子在晶格中排列的紧密程度。

二、三种典型的金属晶格1、体心立方晶格晶胞示意图见图2-2a。

它的晶胞是一个立方体，立方体的8个顶角和晶胞各有一个原子，其单位晶胞原子数为2个，其致密度为0.68。

属于该晶格类型的常见金属有Cr、W、Mo、V、α-Fe等。

2、面心立方晶格晶胞示意图见图2-2b。

它的晶胞也是一个立方体，立方体的8个顶角和立方体的6个面中心各有一个原子，其单位晶胞原子数为4个，其致密度为0.74（原子排列较紧密）。

属于该晶格类型的常见金属有Al、Cu、Pb、Au、γ-Fe等。

3、密排六方晶格它的晶胞是一个正六方柱体，原子排列在柱体的每个顶角和上、下底面的中心，另外三个原子排列在柱体内，晶胞示意图见图2-2c。

其单位晶胞原子数为6个，致密度也是0.74。

属于该晶格类型常见金属有Mg、Zn、Be、Cd、α-Ti等。

第二章1、材料科学与工程的四个基本要素（材料的成分）、（组织结构）、（合成加工）、（性质与使用性能）。

2、材料的组织是指材料（内部）的微观形貌。

3、材料中原子、分子之间的结合键分为（化学键）和（物理键）两类。

其中化学键包括（离子键）、（共价键）、（金属键）。

物理键包括（分子键）、（氢键）。

4、固体物质按原子排列方式的不同以三种形式存在（晶体）、（非晶体）、（准晶体）。

5、化学键中的（离子键）和（金属键）没有方向性和饱和性。

6、金刚石为（原子）晶体。

7、简述晶体和非晶体的区别。

晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列.非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序.8、分别将晶体、晶格、晶胞填入相对应的图形下面。

（晶体）（晶格）（晶胞）9、写出体心立方晶体结构的特征参量，并简述如何得到的。

晶胞原子数：2配位数：8致密度：68%p1410、晶体缺陷根据其几何形态特征分为：（点缺陷）、（线缺陷）、（面缺陷）。

11、天然矿物原料按工业用途的不同分为（金属矿物）、（非金属矿物）、（燃料矿）。

12、钛白粉属于氧化物无机化工原料中的（化工颜料）。

13、三大有机合成材料指的是（合成树脂）、（合成橡胶）、（合成纤维）。

14、材料的制备方法可分为（气相法）、（液相法）、（固相法）三大类。

15、溶胶-凝胶法属于（液相法）方法，其制备过程包括（溶液）、（溶胶）、（凝胶）、（材料）。

16、材料的成型特性主要表现为（可流动性）和（可塑性变形性）。

根据其特性可将成形方法分为（自由流动性）、（受力流动成型）、（受力塑性变形）和其他成形。

17、固体加热时有三个重要的热效应：（吸热）、（传热）、（膨胀）。

18、物质的介电强度（越大），它作为绝缘体的质量越好。

19、物质在磁场的作用下都会表现出一定的磁性。

按照对磁场的影响可将物质分为（抗磁性物质）、（顺磁性物质）、（铁磁性及亚铁磁性物质）。

第一章金属及合金的晶体结构一、名词解释：1．晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。

2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。

3．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。

4．晶胞：构成晶格的最基本单元。

5．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。

6．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。

7．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。

8．合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

9．组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。

10．相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。

11．组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。

12．固溶体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。

二、填空题：1．晶体与非晶体的根本区别在于原子（分子、离子或原子集团）是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。

2．常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。

3．实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。

4．根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。

5．置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。

6．合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。

7．同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。

8．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。

9．位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错，多余半原子面是刃型位错所特有的。

10．在立方晶系中，｛120｝晶面族包括(120)、(120)、(102)、(102)、(210)、(210)、(201)、(201)、(012)、(012)、(021)、(021)、等晶面。